山东省泰安市2022-2023高二下学期期末考试化学试题(原卷版+解析版)

山东省泰安市2022-2023高二下学期期末考试化学试题(原卷版+解析版)

泰安市2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试题
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂。非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠,不破损。
可能用到的原子量:H 1 C 12 O 16 P 31 Cl 35.5
一、单项选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列有关说法错误的是
A. 利用氨和胺类物质可以与甲醛发生加成反应,可以去除甲醛
B. 葡萄糖分子中的羟基和醛基相互作用可以形成环式结构
C. 石油裂解的主要目的是为了提高汽油的产量和质量
D. 核酸检测是确认病毒类型的有效手段,核酸是一类含磷的高分子化合物
2. 下列化学用语错误的是
A. 电子式:
B. 的价层电子对互斥理论模型:
C. 基态C原子的价层电子轨道表示式:
D. 用原子轨道描述氯化氢分子中化学键的形成:
3. 在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中,被破坏的作用力依次是
A. 范德华力、范德华力、池德华力 B. 范德华力、范德华力、共价键
C. 范德华力、共价键、共价键 D. 共价键、共价键、共价键
4. 布洛芬为解热镇痛类化学药物,直接服用会对胃肠造成强烈刺激,故化学家进行如图所示的分子修饰,以缓刺激。下列说法正确的是
A. 布洛芬修饰分子中不含手性碳原子
B. 1 mol布洛芬可与反应生成22.4 L
C. 布洛芬修饰分子中所有的碳原子可能共平面
D. 在胃肠内布洛芬修饰分子会转化为布洛芬分子
5. 下列说法正确的是
A. 使用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液除去乙烷中混有的乙烯
B. 在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3COOH和C2H518OH
C. 、、都能发生取代反应和加成反应,都能使酸性KMnO4溶液褪色
D. C2H5OH和具有相同的官能团,互为同系物
6. 硒化锌是一种重要的半导体材料,晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A. a点离子所处空隙类型为四面体空隙
B. 的配位数为12
C. 基态Se原子的电子排布式为
D. 若换为,则晶胞棱长保持不变
7. 湖北随州安陆等地区盛产银杏,银杏叶具有敛肺平喘、活血化淤、止痛的作用,是一种珍贵的中药材。对银杏叶活性成分黄酮类物质的提取常用的技术有溶剂提取法、蒸馏法、升华法、结晶法、超声波提取法等。下列关于分离提纯实验仪器和操作正确的是
A. 用装置a分液,放出水相后再从分液漏斗下口放出有机相
B. 操作b:银杏油粗产品从银杏叶中分离后,用有机溶剂萃取其中的有效成分,振荡过程中不时地旋开活塞使漏斗内气体放出
C. 用装置c进行蒸馏操作,将有机溶剂分离出去得到银杏叶有效成分黄酮类物质
D. 结晶后利用装置d将晶体与溶剂分离开
8. 聚酰胺(PA)具有良好的力学性能,合成路线如下图所示。下列说法错误的是
A. Y中含有五元环 B. ②是酯化反应
C. PA可发生水解反应重新生成Z D. 该合成路线中甲醇可循环使用
9. 一种通过“点击化学”合成的化合物的结构如下图所示。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W、X、Z位于不同的周期,Y的核外电子数等于Z的最外层电子数。下列有关说法错误的是
A. 基态Z原子的价电子排布式为 B. 简单氢化物的沸点:Y>X
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:X>Y D. 该物质分子间不存在氢键
10. 高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品,合成路线如下图。下列说法错误的是
A. 试剂a是甲醇
B. 化合物B不存在顺反异构体
C. 合成M的聚合反应是缩聚反应
D. 利用质谱仪测定M的平均相对分子质量可得其聚合度
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 有机物X可以发生如下转化。下列说法正确的是
A. X分子苯环上的一氯代物有9种
B. 电解过程中X在阳极反应生成Y
C. Z可发生氧化、取代、加聚等反应
D. 与足量NaOH溶液反应时,等物质的量X、Y、Z消耗NaOH的物质的量之比为1∶2∶2
12. 镍能形成多种配合物如正四面体形的、正方形的和正八面体形的等。下列说法错误的是
A. 1 mol 含键数目为8
B. 上述三种配合物中Ni的化合价不相同
C. 中含有配位键、金属键、极性共价键
D. 和中镍元素均是杂化
13. 烯烃与HX发生加成反应时,第一步加到双键碳原子上形成碳正离子中间体,第二步碳正离子再结合,其历程如下:
碳正离子的相对稳定性为:
据此推测,与足量HCl充分加成得到的产物中,含量最大的是
A. B.
C. D.
14. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案 现象 结论
A 将一团脱脂棉放入干净的试管中,加入几滴90%硫酸,搅成糊状,小火微热,加入新制的悬浊液煮沸。 生成砖红色沉淀 纤维素水解生成葡萄糖
B 室温下,向苯酚浊液中加入碳酸钠溶液 溶液变澄清 酸性:(苯酚)
C 与NaOH乙醇溶液混合共热,将产生的气体通入酸性溶液中 酸性溶液褪色 发生消去反应
D 向做过银镜反应的试管中加入足量氨水 银镜逐渐消失 银能与氨形成溶于水的配离子
A. A B. B C. C D. D
15. 理论计算预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成一种新物质X为潜在的拓扑绝缘材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成,图b为X的晶胞,晶胞参数x=a,y=a,z=2a,夹角均为90°。下列说法错误的是
A. 图a中Ge晶胞的俯视图为
B. X晶体的化学式为
C. X晶胞中Ge与Sb原子间最近距离约为
D. X的晶体中与Ge距离最近的Ge原子数目为6
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 常见的有机反应装置示意图如下所示:
(1)实验室用乙醇制取乙烯,可选择上述装置_______(填序号)。实验过程中,加热须注意的操作是_______。
(2)实验室制取乙酸乙酯,可选择上述装置_______(填序号)。实验前,添加试剂的顺序依次是_______。对获得的粗产品进行纯化时,可向酯层中依次加入溶液、饱和NaCl溶液、饱和溶液、无水硫酸镁,最后蒸馏。其中加入溶液的目的是_______。
(3)实验室中用乙醛和银氨溶液做银镜反应实验,可选择上述装置_______(填序号)。
①洗涤试管。在试管里先注入少量NaOH溶液,振荡,煮沸,其目的是_______;
②配制银氨溶液。在洁净的试管中,加入1 mL 20%的溶液,边振荡边滴加2%的氨水,直至_______,写出填空内容对应的离子方程式_______。
17. 聚丁烯二酸为盐碱地土壤改良剂,聚丁烯二酸乙二酯可用于神经组织的3D打印,DMF是一种防霉保鲜剂,三种物质均能通过丁烯二酸合成。
(1)聚合物M的结构简式为_______,反应类型为_______。
(2)由丁烯二酸与乙二醇反应生成聚合物N的化学方程式为_______。
(3)丁烯二酸存在顺反异构体,其中富马酸为反式丁烯二酸,其结构简式为_______。
(4)DMF可以利用富马酸和甲醇在浓硫酸、浓磷酸混酸催化下制备。相关数据如下表:
名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃
富马酸 116 287 290
富马酸二甲酯 144 105 193
甲苯 92 -95 110.6
甲醇 32 -97 64.7
实验步骤:向图1所示回流装置三颈烧瓶中加入5.8 g富马酸、10 mL甲醇、1 mL浓硫酸、2 mL浓磷酸和10 mL甲苯(甲苯能与水形成共沸物,沸点为85℃),加热回流1.5 h。待反应结束后,将反应混合物转移至蒸馏装置中,装置如图2所示。
回答下列问题:
①图1装置宜选择_______(填“热水浴”或“酒精灯”)加热,实验过程中利用油水分离器及时分离水层,其目的为_______。
②合成实验中要控制加入浓硫酸的量,浓硫酸量过多,产生的后果可能是_______(任答一点)。
③图2中应控制温度计温度范围是_______,蒸馏的目的是_______。
④将蒸馏后剩余物倒入有冰水的烧杯中,外部用冰水冷却至5℃左右,继续搅拌结晶,经洗涤、重结晶和干燥得到4.68 g纯品DMF,本实验的产率为_______。
18. 有机物种类繁多,应用广泛。
(1)邻氨基吡啶()的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应。邻氨基吡啶中所有元素的电负性由大到小的顺序为_______(填元素符号)。能溶于水的原因是_______。
(2)鸟嘌呤和吡咯的结构如下图所示。
①鸟嘌呤中N原子的杂化方式为_______,夹角∠1_______∠2(填“>”或“<”)。
②分子中的大键可以用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数,吡咯中的大键可表示为_______。
(3)分子中3个-OH的电离能力由强到弱的顺序是_______(用①、②、③表示)。
(4)与相比,前者的水溶性更_______(填“大”或“小”)。—SH与—OH性质相似,写出与NaOH溶液反应的化学方程式_______。
19. 磷及其化合物在电池、催化等领域有重要应用。回答下列问题:
(1)黑磷与石墨类似,也具有层状结构(如图所示)。
①第三周期中基态原子第一电离能比P大的元素有______种。
②下列说法错误的是______(填字母)。
A.黑磷分子中所用化学键的键能不完全相同 B.黑磷与石墨都属于混合型晶体
C.黑磷中P原子杂化方式为sp3 D.黑磷分子中存在大π键,易导电
(2)LiPF6、LiAsF6等可作为聚乙二醇锂离子电池的电极材料。电池放电时,Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链向正极迁移的过程如图所示(图中阴离子未画出)。
①Li+迁移过程发生______(填“物理”或“化学”)变化。
②相同条件下,使用______(填“LiPF6”或“LiAsF6”)作电极材料时,Li+迁移速率较快,原因是_____。
(3)PCl5是一种白色晶体,其晶胞如图所示。该晶体熔融时形成一种能导电的液体,测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子。
①写出PCl5熔融时的电离方程式______。
②若晶胞参数为anm,则晶体的密度为______g cm-3(列出计算式)。
20. 有机物I是治疗自身免疫性疾病药物的主要成分,工业上合成路线如图所示。
已知:
回答下列问题:
(1)B的化学名称是_______;E中含氧官能团的名称为_______,测定C中官能团的仪器分析方法是_______。
(2)H的结构简式为_______。
(3)写出F→G的步骤①反应的化学方程式_______。
(4)H的同分异构体有多种,符合下列条件的有_______种,其中核磁共振氢谱的峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为_______(写出其中一种)。
①1 mol该物质与足量溶液反应可生成2mol
②除苯环外,无其他环状结构
(5)根据上述流程,设计以、为原料制备的合成路线(无机试剂任选)_______。
泰安市2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试题 答案解析
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂。非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠,不破损。
可能用到的原子量:H 1 C 12 O 16 P 31 Cl 35.5
一、单项选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列有关说法错误的是
A. 利用氨和胺类物质可以与甲醛发生加成反应,可以去除甲醛
B. 葡萄糖分子中的羟基和醛基相互作用可以形成环式结构
C. 石油裂解的主要目的是为了提高汽油的产量和质量
D. 核酸检测是确认病毒类型的有效手段,核酸是一类含磷的高分子化合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨和胺类物质可以与甲醛发生加成反应,形成相对稳定的缩合产物,从而去除甲醛,故A正确;
B.葡萄糖分子中的羟基和醛基相互作用可以形成环式结构,故B正确;
C.石油裂化的主要目的是为了提高汽油的产量和质量,石油裂解的主要目的是得到乙烯等化工原料,故C错误;
D.核酸检测是通过检测病毒核酸(如病毒的RNA或DNA)来确认病毒类型,核酸是一类含磷的高分子化合物,包括DNA和RNA,故D正确。
综上所述,答案为C。
2. 下列化学用语错误的是
A. 的电子式:
B. 的价层电子对互斥理论模型:
C. 基态C原子的价层电子轨道表示式:
D. 用原子轨道描述氯化氢分子中化学键的形成:
【答案】A
【解析】
【详解】A.的电子式:,A错误;
B.的中心原子中心有2个σ键、2对孤电子对,价层电子对互斥理论模型: ,B正确;
C.基态C原子的价层电子轨道表示式:,C正确;
D.H原子的s电子与Cl的p电子形成σ键,用原子轨道描述氯化氢分子中化学键的形成:,D正确;
故选A。
3. 在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中,被破坏的作用力依次是
A. 范德华力、范德华力、池德华力 B. 范德华力、范德华力、共价键
C. 范德华力、共价键、共价键 D. 共价键、共价键、共价键
【答案】B
【解析】
【详解】石蜡→液体石蜡破坏范德华力,液体石蜡→石蜡蒸气破坏范德华力,石蜡蒸气→裂化气破坏共价键,故B符合题意。
答案选B。
4. 布洛芬为解热镇痛类化学药物,直接服用会对胃肠造成强烈刺激,故化学家进行如图所示的分子修饰,以缓刺激。下列说法正确的是
A. 布洛芬修饰分子中不含手性碳原子
B. 1 mol布洛芬可与反应生成22.4 L
C. 布洛芬修饰分子中所有的碳原子可能共平面
D. 在胃肠内布洛芬修饰分子会转化为布洛芬分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.布洛芬修饰分子中含有1个手性碳原子,A错误;
B.1mol布洛芬中含有1mol羧基,故可以与反应生成标况下22.4 L,B错误;
C.布洛芬中手性碳原子为sp3杂化,所有碳原子不可能共平面,C错误;
D.在肠道内,布洛芬修饰分子可以水解生成布洛芬,D正确;
故选D。
5. 下列说法正确的是
A. 使用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液除去乙烷中混有的乙烯
B. 在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3COOH和C2H518OH
C. 、、都能发生取代反应和加成反应,都能使酸性KMnO4溶液褪色
D. C2H5OH和具有相同的官能团,互为同系物
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯可以与溴的四氯化碳溶液发生加成反应而变为可溶性物质,而乙烷不能反应,因而可以采用溴的四氯化碳溶液除去乙烷中混有的乙烯;乙烯能够被酸性KMnO4溶液氧化为CO2气体,混入乙烷气体中,不能达到除杂的目的,A错误;
B.酯化反应脱水方式是酸脱羟基醇脱氢,酯的水解反应是酯化反应的逆反应,则在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3COOH和C2H518OH,B正确;
C.立方烷分子中无不饱和的碳碳双键,因此不能发生加成反应,不能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色;苯结构稳定,也不能使酸性KMnO4溶液因氧化而褪色,C错误;
D.尽管C2H5OH和甘油都含有相同的官能团羟基,但二者结构不相似,在分子组成上也不是相差CH2的整数倍,因此二者不是同系物,D错误;
故合理选项是B。
6. 硒化锌是一种重要的半导体材料,晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A. a点离子所处空隙类型为四面体空隙
B. 的配位数为12
C. 基态Se原子的电子排布式为
D. 若换为,则晶胞棱长保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据晶胞结构图可知,a点离子所处空隙类型为四面体空隙,A正确;
B.该晶胞中Zn原子的配位数是4,则ZnSe晶胞中Se原子的配位数也是4,B错误;
C.基态Se原子的电子排布式为,C错误;
D.S的电负性比Se大,的半径比小,与Zn2+之间的距离比与Zn2+之间的距离小,晶胞的棱长则变短,D错误;
故选A。
7. 湖北随州安陆等地区盛产银杏,银杏叶具有敛肺平喘、活血化淤、止痛的作用,是一种珍贵的中药材。对银杏叶活性成分黄酮类物质的提取常用的技术有溶剂提取法、蒸馏法、升华法、结晶法、超声波提取法等。下列关于分离提纯实验仪器和操作正确的是
A. 用装置a分液,放出水相后再从分液漏斗下口放出有机相
B. 操作b:银杏油粗产品从银杏叶中分离后,用有机溶剂萃取其中的有效成分,振荡过程中不时地旋开活塞使漏斗内气体放出
C. 用装置c进行蒸馏操作,将有机溶剂分离出去得到银杏叶有效成分黄酮类物质
D. 结晶后利用装置d将晶体与溶剂分离开
【答案】B
【解析】
【详解】A.分液时,为避免液体重新混合而污染,下层液体从下口漏出,上层液体从上口倒出,选项A错误;B. 操作b:银杏油粗产品从银杏叶中分离后,用有机溶剂萃取其中的有效成分,振荡过程中不时地旋开活塞使漏斗内气体放出,选项B正确;C. 用装置c进行蒸馏操作,温度计测蒸气的温度,故应置于蒸馏烧瓶支气管口中央,选项C错误;D、过滤时必须用玻璃棒引流,选项D错误。答案选B。
8. 聚酰胺(PA)具有良好的力学性能,合成路线如下图所示。下列说法错误的是
A. Y中含有五元环 B. ②酯化反应
C. PA可发生水解反应重新生成Z D. 该合成路线中甲醇可循环使用
【答案】C
【解析】
【分析】 经过催化剂,加热得到Y: ,Y与甲醇发生酯化反应生成Z:,Z与发生缩聚反应生成PA。
【详解】A.Y为,其中含有五元环,A正确;
B.②是Y与甲醇发生酯化反应生成Z:,为酯化反应,B正确;
C.根据PA和Z的结构简式可以推知:PA水解可得到,不能得到Z,C错误;
D.根据PA和Z的结构简式可以推知:Z与生成PA时,有甲醇产生,可循环使用,D正确;
故选C。
9. 一种通过“点击化学”合成的化合物的结构如下图所示。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W、X、Z位于不同的周期,Y的核外电子数等于Z的最外层电子数。下列有关说法错误的是
A. 基态Z原子的价电子排布式为 B. 简单氢化物的沸点:Y>X
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:X>Y D. 该物质分子间不存在氢键
【答案】C
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W、X、Z位于不同的周期,则 W为氢元素,由化合物G 的结构可知,X、Y、Z形成共价键的数目分别为 4、3、1,的核外电子数等于乙的最外层电子数,则X为C 元素、Y为N元素、Z为C1元素,据分析答题。
【详解】A.基态C1原子的价电子排布式为,A正确;
B.由于NH3之间存在氢键,甲烷分子不能形成分子间氢键,因此简单氢化物的沸点:NH3>CH4,B正确;
C.N的非金属性强于C,因此最高价氧化物对应水化物的酸性:X< Y,C错误;
D.该物质分子间不存在氢键,D正确;
故选C。
10. 高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品,合成路线如下图。下列说法错误的是
A. 试剂a是甲醇
B. 化合物B不存在顺反异构体
C. 合成M的聚合反应是缩聚反应
D. 利用质谱仪测定M的平均相对分子质量可得其聚合度
【答案】C
【解析】
【分析】由高分子M的结构采用弯箭头法可知其单体为CH2=CHOCH3和 ,则B为CH2=CHOCH3,C为 ,乙炔和试剂a为甲醇发生加成反应得到CH2=CHOCH3。
【详解】A.物质B为CH2=CHOCH3,由乙炔和甲醇发生加成反应得到,因此试剂a是甲醇,故A正确;
B.化合物B为CH2=CHOCH3,左边碳连有两个氢原子,因此不存在顺反异构体,故B正确;
C.合成M的聚合反应是加聚反应,是由CH2=CHOCH3和 加聚得到,故C错误;
D.利用质谱仪测定M的平均相对分子质量,再除以链节的相对分子质量,从而得到其聚合度,故D正确;
综上所述,答案为C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 有机物X可以发生如下转化。下列说法正确的是
A. X分子苯环上的一氯代物有9种
B. 电解过程中X在阳极反应生成Y
C. Z可发生氧化、取代、加聚等反应
D. 与足量NaOH溶液反应时,等物质的量X、Y、Z消耗NaOH的物质的量之比为1∶2∶2
【答案】BD
【解析】
【详解】A.X分子苯环上有7种位置的氢,因此其苯环上的一氯代物有7种,故A错误;
B.X到Y是氧化反应(加氧去氢是氧化),因此电解过程中X在阳极反应生成Y,故B正确;
C.Z含有酚羟基,可发生氧化,含有酯基,能发生水解反应(取代反应),不能发生加聚等反应,故C错误;
D.X含有羧基,Y含有酚酸酯,Z含有酯基和酚羟基,与足量NaOH溶液反应时,等物质的量X、Y、Z消耗NaOH的物质的量之比为1∶2∶2,故D正确。
综上所述,答案为BD。
12. 镍能形成多种配合物如正四面体形的、正方形的和正八面体形的等。下列说法错误的是
A. 1 mol 含键数目为8
B. 上述三种配合物中Ni化合价不相同
C. 中含有配位键、金属键、极性共价键
D. 和中镍元素均是杂化
【答案】C
【解析】
【详解】A.中Ni和C原子之间为配位键,是键,C和O之间含1个键,故1 mol 含键数目为8,A正确;
B.中Ni为0价,、中Ni为+2价,上述三种配合物中Ni化合价不相同, B正确;
C.中含有配位键、极性共价键,不含金属键,C错误;
D.和均为正四面体形,镍元素均杂化,D正确;
故选C。
13. 烯烃与HX发生加成反应时,第一步加到双键碳原子上形成碳正离子中间体,第二步碳正离子再结合,其历程如下:
碳正离子的相对稳定性为:
据此推测,与足量HCl充分加成得到的产物中,含量最大的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】碳正离子的相对稳定性越强,越容易和卤素离子结合,根据相对稳定性:,据此推测,与足量HCl充分加成得到的产物中,含量最大的为,
故选C。
14. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案 现象 结论
A 将一团脱脂棉放入干净的试管中,加入几滴90%硫酸,搅成糊状,小火微热,加入新制的悬浊液煮沸。 生成砖红色沉淀 纤维素水解生成葡萄糖
B 室温下,向苯酚浊液中加入碳酸钠溶液 溶液变澄清 酸性:(苯酚)
C 与NaOH乙醇溶液混合共热,将产生的气体通入酸性溶液中 酸性溶液褪色 发生消去反应
D 向做过银镜反应的试管中加入足量氨水 银镜逐渐消失 银能与氨形成溶于水的配离子
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.想要验证纤维素的水解产物,应当滴加稀硫酸,浓硫酸会使脱脂棉脱水,并且水解后应先加NaOH将溶液调至碱性再加悬浊液,A错误;
B.室温下,向苯酚浊液中加入碳酸钠溶液,溶液变澄清说明苯酚制出了,因此(苯酚),B正确;
C.与NaOH乙醇溶液混合共热,将产生的气体通入酸性溶液中,气体中混有乙醇也能使酸性溶液褪色,因此不能证明发生消去反应,C错误;
D.银不与氨水反应,银镜不会消失,D错误;
故选B。
15. 理论计算预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成,图b为X的晶胞,晶胞参数x=a,y=a,z=2a,夹角均为90°。下列说法错误的是
A. 图a中Ge晶胞的俯视图为
B. X晶体的化学式为
C. X晶胞中Ge与Sb原子间最近距离约为
D. X的晶体中与Ge距离最近的Ge原子数目为6
【答案】D
【解析】
【详解】A.图a中Ge晶胞中Ge在顶点、面心和体对角线四分之一处,其俯视图为 ,故A正确;
B.X晶体中Ge个数为个,Sb个数为8个,Hg个数为,其化学式为,故B正确;
C.X晶胞中Ge与Sb原子间最近距离为体对角线的四分之一即约为,故C正确;
D.以X晶体中间面心Ge分析,与Ge距离最近的Ge原子数目为4,故D错误。
综上所述,答案为D。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 常见有机反应装置示意图如下所示:
(1)实验室用乙醇制取乙烯,可选择上述装置_______(填序号)。实验过程中,加热须注意的操作是_______。
(2)实验室制取乙酸乙酯,可选择上述装置_______(填序号)。实验前,添加试剂的顺序依次是_______。对获得的粗产品进行纯化时,可向酯层中依次加入溶液、饱和NaCl溶液、饱和溶液、无水硫酸镁,最后蒸馏。其中加入溶液的目的是_______。
(3)实验室中用乙醛和银氨溶液做银镜反应实验,可选择上述装置_______(填序号)。
①洗涤试管。在试管里先注入少量NaOH溶液,振荡,煮沸,其目的是_______;
②配制银氨溶液。在洁净的试管中,加入1 mL 20%的溶液,边振荡边滴加2%的氨水,直至_______,写出填空内容对应的离子方程式_______。
【答案】(1) ①. A ②. 迅速升温至170C
(2) ①. BD ②. 乙醇、浓硫酸、冰醋酸(或乙醇、冰醋酸、浓硫酸 ) ③. 去除乙醇
(3) ①. C ②. 去除试管内壁的油污保证试管洁净 ③. 最初产生的沉淀恰好消失 ④. (或)
【解析】
【小问1详解】
实验室用乙醇制取乙烯需要加热并使用温度计,可选择上述装A,实验过程中控制反应温度很重要,140C会发生副反应,因此加热须注意的操作是迅速升温至170C;
【小问2详解】
实验室制取乙酸乙酯,可选择上述装置BD,实验前,添加试剂的顺序依次是乙醇、浓硫酸、冰醋酸(或乙醇、冰醋酸、浓硫酸 ),加入溶液的目的是去除乙醇;
【小问3详解】
实验室中用乙醛和银氨溶液做银镜反应实验,该实验使用水浴加热,可选择上述装置C;试管里先注入少量NaOH溶液,振荡,煮沸,其目的是去除试管内壁的油污保证试管洁净;配制银氨溶液:在洁净的试管中,加入1 mL 20%的溶液,边振荡边滴加2%的氨水,直至最初产生的沉淀恰好消失,对应的离子方程式为(或)。
17. 聚丁烯二酸为盐碱地土壤改良剂,聚丁烯二酸乙二酯可用于神经组织的3D打印,DMF是一种防霉保鲜剂,三种物质均能通过丁烯二酸合成。
(1)聚合物M的结构简式为_______,反应类型为_______。
(2)由丁烯二酸与乙二醇反应生成聚合物N的化学方程式为_______。
(3)丁烯二酸存在顺反异构体,其中富马酸为反式丁烯二酸,其结构简式为_______。
(4)DMF可以利用富马酸和甲醇在浓硫酸、浓磷酸混酸催化下制备。相关数据如下表:
名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃
富马酸 116 287 290
富马酸二甲酯 144 105 193
甲苯 92 -95 110.6
甲醇 32 -97 64.7
实验步骤:向图1所示回流装置的三颈烧瓶中加入5.8 g富马酸、10 mL甲醇、1 mL浓硫酸、2 mL浓磷酸和10 mL甲苯(甲苯能与水形成共沸物,沸点为85℃),加热回流1.5 h。待反应结束后,将反应混合物转移至蒸馏装置中,装置如图2所示。
回答下列问题:
①图1装置宜选择_______(填“热水浴”或“酒精灯”)加热,实验过程中利用油水分离器及时分离水层,其目的为_______。
②合成实验中要控制加入浓硫酸的量,浓硫酸量过多,产生的后果可能是_______(任答一点)。
③图2中应控制温度计温度范围是_______,蒸馏的目的是_______。
④将蒸馏后剩余物倒入有冰水的烧杯中,外部用冰水冷却至5℃左右,继续搅拌结晶,经洗涤、重结晶和干燥得到4.68 g纯品DMF,本实验的产率为_______。
【答案】(1) ①. ②. 加聚反应
(2)
(3) (4) ①. 热水浴 ②. 使反应平衡正向移动,能提高原料的利用率产品的产率 ③. 产品被氧化(或甲醇转化为甲醚等副产品) ④. 110.6℃~193℃ ⑤. 分离出甲醇和甲苯 ⑥. 65%
【解析】
【分析】丁烯二酸与乙二醇发生缩聚反应生成聚合物N,丁烯二酸与甲醇发生酯化反应生成DMF,丁烯二酸发生加聚反应生成M,据分析回答问题。
【小问1详解】
丁烯二酸发生加聚反应生成M;
【小问2详解】
丁烯二酸与乙二醇发生缩聚反应生成聚合物N,化学方程式为:;
【小问3详解】
富马酸为反式丁烯二酸,其结构简式为;
【小问4详解】
①根据反应需要的温度,选择热水浴加热,油水分离器能及时分离水,水是酯化反应的产物,促使平衡向正反应方向移动,提高原料利用率和产率; ②浓硫酸具有强氧化性和脱水性,浓硫酸过多,会氧化产品中的碳碳双键,也会使甲醇与浓硫酸反应,部分甲醇最终转化成二甲醚,导致原料利用率降低、产率降低、产品纯度降低等; ③图2中应控制温度计温度范围是110.6℃~193℃,使甲苯和甲苯转化为蒸汽分离出来,而富马酸二甲酯留在烧瓶中不损失;④)根据加入反应物的量,甲醇过量,以富马酸的量计算 x=7.2g,理论上生成的 DMF为 7.2g,DMF 的产率为:。
18. 有机物种类繁多,应用广泛。
(1)邻氨基吡啶()的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应。邻氨基吡啶中所有元素的电负性由大到小的顺序为_______(填元素符号)。能溶于水的原因是_______。
(2)鸟嘌呤和吡咯的结构如下图所示。
①鸟嘌呤中N原子的杂化方式为_______,夹角∠1_______∠2(填“>”或“<”)。
②分子中的大键可以用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数,吡咯中的大键可表示为_______。
(3)分子中3个-OH的电离能力由强到弱的顺序是_______(用①、②、③表示)。
(4)与相比,前者的水溶性更_______(填“大”或“小”)。—SH与—OH性质相似,写出与NaOH溶液反应的化学方程式_______。
【答案】(1) ①. N>C>H ②. 邻氨基吡啶与水形成氢键
(2) ①. sp2、sp3 ②. > ③.
(3)③①② (4) ①. 小 ②. +2NaOH→+CH3OH+H2O
【解析】
【小问1详解】
邻氨基吡啶中所含元素为H、C、N,非金属性越大,电负性越大,则电负性由大到小的顺序为N>C>H。由于邻氨基吡啶与水形成氢键,所以邻氨基吡啶能溶于水;
【小问2详解】
①孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,排斥力越大键角越大,故鸟嘌呤中轨道之间的夹角∠1>∠2,故答案为:>;
②根据吡咯的结构可知,其大π键由5个原子、6个电子构成,则该吡咯中的大π键可表示为;
【小问3详解】
羧基的酸性强于酚羟基,酚羟基强于醇羟基,所以分子中3个-OH的电离能力由强到弱的顺序是③①②;
【小问4详解】
由于酚羟基能与水形成分子间氢键,所以前者的水溶性更小。-SH与-OH性质相似,因此与NaOH溶液反应的化学方程式为+2NaOH→+CH3OH+H2O。
19. 磷及其化合物在电池、催化等领域有重要应用。回答下列问题:
(1)黑磷与石墨类似,也具有层状结构(如图所示)。
①第三周期中基态原子的第一电离能比P大的元素有______种。
②下列说法错误的是______(填字母)。
A.黑磷分子中所用化学键的键能不完全相同 B.黑磷与石墨都属于混合型晶体
C.黑磷中P原子的杂化方式为sp3 D.黑磷分子中存在大π键,易导电
(2)LiPF6、LiAsF6等可作为聚乙二醇锂离子电池的电极材料。电池放电时,Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链向正极迁移的过程如图所示(图中阴离子未画出)。
①Li+迁移过程发生______(填“物理”或“化学”)变化。
②相同条件下,使用______(填“LiPF6”或“LiAsF6”)作电极材料时,Li+迁移速率较快,原因是_____。
(3)PCl5是一种白色晶体,其晶胞如图所示。该晶体熔融时形成一种能导电的液体,测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子。
①写出PCl5熔融时的电离方程式______。
②若晶胞参数为anm,则晶体的密度为______g cm-3(列出计算式)。
【答案】(1) ①. 2 ②. D
(2) ①. 化学 ②. LiAsF6 ③. LiAsF6中阴离子半径大,晶格能更小,离子键容易断裂,有利于Li+迁移
(3) ①. 2PCl5(熔融) PCl+ PCl或2PCl5(熔融)=PCl+ PCl ②. 或
【解析】
【小问1详解】
①同周期从左向右第一电离能增大的趋势,包括稀有气体,但ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA,因此第三周期中第一电离能比P大的是Cl、Ar,有2种;故答案为2;
②A.根据黑磷的结构,P-P的键长不完全相等,因此键能不完全相同,故A说法正确;
B.黑磷与石墨类似,每一层原子之间由共价键组成六元环,层与层之间存在范德华力,所以为混合型晶体,故B说法正确;
C.黑磷中的P形成三个共价键,有一个孤电子对,P原子采取sp3杂化,故C说法正确;
D.石墨结构中六个碳形成正六边形,共面,通过黑磷结构可知,六个磷原子形成的六元环不共面,因此黑磷分子中不存在大π键,故D错误;
答案为D;
【小问2详解】
①从图中可知,Li+迁移过程中生成了新物质,发生了化学变化,故答案为化学;
②因为PF的半径比AsF的小,LiPF6晶格能大,PF与Li+的作用力比AsF的强,不易断裂,迁移速率慢,因此LiAsF6作电极材料时,Li+迁移速率较快;故答案为LiAsF6;LiAsF6中阴离子半径大,晶格能更小,离子键容易断裂,有利于Li+迁移;
【小问3详解】
根据题中信息以及晶胞图可知,正四面体形的阳离子说明有4个σ键,无孤电子对,阳离子是PCl,阴离子为正八面体形,一个P对应六个Cl,该阴离子为PCl,电离方程式为2PCl5(熔融) PCl+ PCl或2PCl5(熔融)=PCl+ PCl;故答案为2PCl5(熔融) PCl+ PCl或2PCl5(熔融)=PCl+ PCl;
②根据晶胞图,PCl位于顶点,个数为=1,PCl位于体心,个数为1,因此晶胞的质量为[]g,晶胞的体积为(a×10-7)3cm3,晶胞的密度为=或g/cm3;故答案为或。
20. 有机物I是治疗自身免疫性疾病药物的主要成分,工业上合成路线如图所示。
已知:
回答下列问题:
(1)B的化学名称是_______;E中含氧官能团的名称为_______,测定C中官能团的仪器分析方法是_______。
(2)H的结构简式为_______。
(3)写出F→G的步骤①反应的化学方程式_______。
(4)H的同分异构体有多种,符合下列条件的有_______种,其中核磁共振氢谱的峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为_______(写出其中一种)。
①1 mol该物质与足量溶液反应可生成2mol
②除苯环外,无其他环状结构
(5)根据上述流程,设计以、为原料制备的合成路线(无机试剂任选)_______。
【答案】(1) ①. 乙醇 ②. 羟基、醛基 ③. 红外光谱法
(2) (3) + +
(4) ①. 10 ②. 或
(5)
【解析】
【分析】A为 CH2=CH2,A 与水反应生成 B(乙醇); C(CH3CHO)和D发生类似题给信息的反应;F 发生银镜反应,酸化后生成 G;由H的分子式和前后转化关系,可知H为,据分析答题。
【小问1详解】
A CH2=CH2与水反应生成 B(乙醇),E 含氧官能团的名称为羟基、醛基,测定C中官能团的仪器分析方法是红外光谱法;
【小问2详解】
G 发生取代反应生成H;
【小问3详解】
F 发生银镜反应,酸化后生成 G: + +;
【小问4详解】
根据题干信息H的同分异构体含有苯环,1 mol 该物质与足量 溶液反应可生成2 mol ,说明分子中含有2个羧基,若苯环上有 1个侧链,则为-CH(COOH)2;若苯环上有 2个侧链,则为-COOH、-CH2COOH,有邻、间、对3种位置关系;若苯环上有 3个侧链,则为-COOH、-COOH、-CH3,2 个羧基有邻、间、对3种位置关系,对应的甲基分别有 2 种、3种、1种位置符合条件的同分异构体共有 1+3 +2+3+1 =10(种),其中核磁共振氢谱的峰面积比为 3:2:2:1的结构简式为、;
【小问5详解】
根据流程,将乙醇氧化生成乙醛,乙醛与反应生成,再加热生成最后用银氨溶液氧化、再酸化生成,合成路线为:。

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